62. Основні закони та правила фітоекології

Фітоекологія це досить молодий напрямок природничих наук, який зародився на основі досягнень багатьох наук. Але вже зараз існує низка законів і правил, які безпосередньо торкаються екології рослин або є універсальними і їх дія поширюється на рослини та їх угрупування. Перші були встановлені на основі вивчення закономірностей розвитку, поширення, функціонування флори і рослинності, другі перейшли з загальної екології або базових природничих наук. Найбільший перелік законів та правил наведено М.Ф.Реймерсом (1990).

• Закон біогенетичний (Е.Геккеля і Ф.Мюллера) – організм (особина) в індивідуальному розвитку (онтогенезі) повторює у скороченому і закономірно зміненому вигляді історичний (еволюційний) розвиток свого виду (філогенез).

• Закон біогенної міграції атомів – міграція хімічних елементів на земній поверхні і в біосфері у цілому здійснюється або при безпосередній участі живої речовини (біогенна міграція) або відбувається у середовищі, геохімічні особливості якого (СО₂, О₂, Н₂) обумовлені живою речовиною, тією що в теперішній час населяє біосферу та що діяла на Землі протягом усієї історичної історії.

• Закон внутрішньої динамічної рівноваги – речовина, енергія, інформація-2 і динамічна якість окремих природних систем і їх ієрархій взаємопов’язані настільки, що будь-яка зміна одного з цих показників викликає супутні функціонально-структурні кількісні та якісні зміни, що зберігають загальну суму речовинних, енергетичних, інформаційних і динамічних якостей систем, де ці зміни відбуваються, або у їх ієрархіях.

• Закон генетичного різноманіття – все живе генетично різне і має тенденцію до збільшення біологічної різнорідненості. Двох генетично абсолютних особин (крім одно яйцевих близнюків, немутуючих клонів, вегетативних ліній та деяких інших виключень), а тим більше видів живого у природі бути не може.

• Закон гомологічних рядів у спадковій мінливості (М.І.Вавилова) – види і роди, що є генетично близькими, характеризуються схожими рядами спадкової мінливості з такою вірністю, що при знанні форм у межах одного виду, можна передбачити находження паралельних форм у інших видів і родів.

• Закон константності (В.І.Вернадського) – кількість живої речовини біосфери (для даного геологічного періоду) є константа.

• Закон кореляції – в організмі, як цілісній системі, всі його частини відповідають одна одній як за будовою, так за функціями. Зміна однієї частини організму або окремих функцій безумовно викликає зміни інших частин і функцій.

• Закон максималізації енергії – у суперничестві з іншими системами виживає (зберігається) та з них, яка найкращим чином забезпечує надходження енергії і використовує максимальну її кількість найкращим чином.

• Закон максимума біогенної енергії (В.І.Вернадського) – будь-яка біологічна і біокосна система (система з участю живого), у випадку знаходження “стійкої рівноваги” з оточуючим середовищем, і при умові еволюційного розвитку, збільшує свій вплив на середовище.

• Закон мінімума (Ю.Лібіха) – витривалість організму визначається найслабшою ланкою у низці його екологічних потреб, тобто життєві можливості лімітуються екологічними факторами, кількість і якість яких наближається до необхідного організму мінімуму; подальше їх зменшення веде до загибелі організму або деструкції екосистеми.

• Закон направленої еволюції – загальний хід еволюції завжди направлений на пристосування до умов існування, що хронологічно змінюються, і обмежений ними.

• Закон необоротності еволюції (Л.Долло) – організм (популяція, вид) не може повернутись до попереднього стану, що вже був у низці його предків.

• Закон нерівномірності розвитку систем – системи одного рівня ієрархії за звичай розвиваються не суворо синхронно: в той час коли одні з них сягають високого рівня розвитку, другі ще зостаються у менш розвинутому стані.

• Закон збідніння різнорідної живої речовини в острівних її згущеннях (Г.Ф.Хільми) – індивідуальна система, що працює у середовищі з більш низьким рівнем організації, ніж рівень самої системи, приречена: поступово втрачає свою структуру, система через деякий час розчиняється в оточуючому середовищі.

• Закон оптимальності – з найбільшою ефективністю будь-яка система функціонує в деяких просторових і часових межах (або: ніяка система не може звужуватися чи розширятись до безмежності).

• Закон періодичний географічної зональності (А.А.Григорьєва, М.І.Будико) – із зміною фізико-географічних поясів аналогічні ландшафтні зони і їх деякі загальні властивості повторюються. Встановлена законом періодичність проявляється у тому, що величини індексу сухості змінюється у різних зонах від 0 до 4 – 5, три рази між полюсом і екватором вони близькі до одиниці – цьому значенню відповідає найбільша біологічна продуктивність ландшафтів (рис. 99).

• Закон піраміди енергій – з одного трофічного рівня екологічної піраміди переходить на другий її рівень у середньому не більше 10 % енергії

• Закон послідовності проходження фаз розвитку – фази розвитку природних екосистем можуть наставати лише у еволюційно визначеному (історично, екологічно обумовленому) порядку, за звичай від відносно простого до складного, за правило без вилучення проміжних етапів.

• Закон рівнозначності всіх умов життя – всі природні умови середовища, що необхідні для життя, грають рівнозначну роль.

• Закон розвитку природної системи за рахунок оточуючого середовища – будь-яка природна система може розвиватись тільки за рахунок використання матеріально-енергетичних і інформаційних можливостей оточуючого її середовища.

• Закон системогенетичний – численні природні системи в індивідуальному розвитку повторюють у скороченій формі еволюційний шлях розвитку своєї системної структури.

• Закон сукупної дії природних факторів (Е.Мітчерліха-А.Тінемана-Б.Бауле) – величина врожаю залежить не від окремого, навіть лімітуючогофактору, а від всієї сукупності екологічних факторів одночасно (табл. 68).

• Закон погодження ритміки частин – у системі як само організованій едності індивідуальні характеристики підсистем погоджені між собою.

• Закон сукцесійного уповільнення – процеси, що відбуваються у зрілих врівноважених системах, які знаходяться в стійкому стані, за звичай, мають тенденцію до уповільнення.

• Закон толерантності (В.Шелфорда) – лімітуючим фактором, що визначає процвітання виду, може бути як лімітуючий, так і максимум екологічного впливу, діапазон між якими визначає витривалість організму до даного фактору.

• Закон зменшення родючості – у зв’язку з постійним зніманням врожаю і порушенням природних процесів ґрунтоутворення, а також при тривалій монокультурі у результаті накопичення токсичних речовин, що виділяються рослинами, на закультивованих землях постійно відбувається зниження природної родючості грунтів.

• Закон збільшення розмірів і маси організмів у філогенетичній гілці (Копа і Денера) – по мірі ходу геологічного часу виживають ті форми, які збільшують свої розміри, а потім вимирають.

• Закон прискорення еволюції – швидкість формоутворення в ході геологічного часу збільшується, а середня тривалість існування видів в середині більш великої систематичної категорії знижується (більш організовані форми існують менше часу, ніж більш низькоорганізовані).

• Закон ускладнення організації організмів – історичний розвиток живих організмів (а також всіх інших природних систем) призводить до ускладнення їх організації шляхом зростаючої диференціації функцій і органів (підсистем), що виконують ці функції.

• Закон фізико-хімічної єдності живої речовини – вся жива речовина Землі фізико-хімічно єдина.

• Закон популяційного мінімума (Одума) – популяція еволюціонує нижче потенційної ємності місцезростання.

• Закон еволюційно-екологічної незворотності – екосистема, яка втратила частину своїх елементів і змінилася іншою в результаті дисбалансу компонентів, не може повернутися до першопочаткового свого стану, якщо в ході змін відбулися еволюційні заміни екологічних елементах.

• Закон екологічної кореляції – в екосистемі, як і в будь-якому іншому природно-системному утворенні, особливо у біотичному угрупуванні, всі види живого і абіотичні компоненти, що входять до неї, функціонують відповідно одна одній.

• Закони екології Б.Коммонера – 1. все пов’язано з усім; 2. все повинно кудись дітися; 3. природа “знає” краще; 4. ніщо недається даром.

• Правило об’єднання організмів у популяції (С.С.Четверикова) – всі живі організми об’єднуються в популяції.

• Правило кореляції живлення (Уіні-Едвардса) – в ході еволюції збереглися лише ті популяції, швидкість розмноження яких корелює з ресурсами живлення і життя.

• Правило коливання (циклічності) чисельності – ніяка популяція не може бути абсолютно урівноваженою із зовнішніми умовами.

• Принцип мінімального розміру популяції – генетична, статева, вікова, фенотипічна структура мають забезпечувати реальне існування, еволюції і стійкість популяції.

• Принцип територіальності популяції – популяція займає певну територію.

• Принцип агрегативності (Оллі) – скупчення особин підсилює конкуренцію між індивідумами, але сприяє виживанню популяції в цілому.